科學(xué)施肥原理與新技術(shù)

1、科學(xué)施肥原理及技術(shù)人口的指數(shù)增長(zhǎng)1 1、計(jì)算世界人口每、計(jì)算世界人口每增加增加1010億所用時(shí)間。億所用時(shí)間。2 2、分析、分析18301830年來(lái)世年來(lái)世界人口的增長(zhǎng)趨勢(shì)。界人口的增長(zhǎng)趨勢(shì)。3 3、 “人口的指數(shù)增人口的指數(shù)增長(zhǎng)長(zhǎng)”的特點(diǎn)？如果繼的特點(diǎn)？如果繼續(xù)下去續(xù)下去, ,會(huì)帶來(lái)怎樣會(huì)帶來(lái)怎樣的后果？的后果？我國(guó)糧食安全狀況我國(guó)糧食安全狀況 我國(guó)糧食安全現(xiàn)狀是處于低水平、偏緊張的我國(guó)糧食安全現(xiàn)狀是處于低水平、偏緊張的供求階段。供求階段。 Double Green RevolutionMEETING CEREAL DEMAND WHILE PROTECTING NATURAL RESOUR

2、CES AND IMPROVING ENVIRONMENTAL QUALITY(Cassmanet al. Annu. Rev. Environ. Resour.2003)5表表10-2 幾個(gè)國(guó)家的肥料使用量與谷物產(chǎn)量幾個(gè)國(guó)家的肥料使用量與谷物產(chǎn)量 谷物單產(chǎn)谷物單產(chǎn)肥料使用量肥料使用量歐洲歐洲6115326美國(guó)美國(guó)475399日本日本5846400非洲非洲10709南美南美198633（單位：（單位：kg/ha）0500100015002000250030003500400019751978198219851988199119941997肥料施用量與糧食總產(chǎn)量的關(guān)系肥料施用量與糧食總產(chǎn)量的關(guān)系

3、糧食產(chǎn)量糧食產(chǎn)量(萬(wàn)噸萬(wàn)噸)肥料施用量肥料施用量(萬(wàn)噸萬(wàn)噸)肥料施用量糧食總產(chǎn)量15000200002500030000350004000045000500005500060000650007000075000肥料施用量糧食總產(chǎn)量Fig1.Production and ConsumptionFig2.Chemical Application and Grain ProductFig3.Fertilizer Ratio of Grains CostFig4.Unit Chemical Fertilizer Cost of Grain Production8 利用率不高造成資源的浪費(fèi)利用率不高造成

4、資源的浪費(fèi) 使用方法不當(dāng)，造成生態(tài)環(huán)境惡化使用方法不當(dāng)，造成生態(tài)環(huán)境惡化我國(guó)農(nóng)業(yè)資源的利用水平還很低。灌溉水利用率 為43%，低于國(guó)際先進(jìn)水平30%；降水利用率約 為45%，僅相當(dāng)于世界先進(jìn)水平的25%。每年化肥施用量超過(guò)860億斤（純養(yǎng)分），是世 界上肥料用量最多的國(guó)家，然而氮肥當(dāng)季利用率 僅30%，每年氮肥損失近400億元，肥料利用效率 不高。全國(guó)農(nóng)藥年產(chǎn)量超過(guò)8億斤（有效成分），居世界 第二位，但有效利用率只有30%，農(nóng)藥浪費(fèi)嚴(yán)重 并造成污染。以化肥為例以化肥為例l化肥、農(nóng)藥和農(nóng)膜造成的面源污染問(wèn)題嚴(yán)重。我化肥、農(nóng)藥和農(nóng)膜造成的面源污染問(wèn)題嚴(yán)重。我國(guó)化肥年使用量達(dá)到國(guó)化肥年使用量達(dá)到44

5、004400多萬(wàn)噸，大部分流失造成多萬(wàn)噸，大部分流失造成地表水富營(yíng)養(yǎng)化和地下水硝酸鹽污染；全國(guó)農(nóng)藥年地表水富營(yíng)養(yǎng)化和地下水硝酸鹽污染；全國(guó)農(nóng)藥年使用量近使用量近130130萬(wàn)噸，污染的農(nóng)田面積達(dá)到萬(wàn)噸，污染的農(nóng)田面積達(dá)到1.361.36億畝；億畝；地膜覆蓋正由地膜覆蓋正由“白色革命白色革命”演變?yōu)檠葑優(yōu)椤鞍咨廴景咨廴尽薄秸稈焚燒造成環(huán)境污染、大氣污染，土壤生態(tài)破秸稈焚燒造成環(huán)境污染、大氣污染，土壤生態(tài)破壞，甚至危及正常交通安全。壞，甚至危及正常交通安全。 3.生物多樣性的減少生物多樣性的減少（高產(chǎn)量品種的普及）。（高產(chǎn)量品種的普及）。 動(dòng)植物的數(shù)量是一種資源，而其多樣性也動(dòng)植物的數(shù)量是一

6、種資源，而其多樣性也 是一種資源。是一種資源。 近親繁殖近親繁殖-生命力的衰退生命力的衰退 雜交優(yōu)勢(shì)雜交優(yōu)勢(shì)-新品種，種群的誕生新品種，種群的誕生4.大規(guī)模單作經(jīng)營(yíng)化的傾向大規(guī)模單作經(jīng)營(yíng)化的傾向 單作經(jīng)營(yíng)單作經(jīng)營(yíng)-一農(nóng)場(chǎng)大規(guī)模栽培單一作物一農(nóng)場(chǎng)大規(guī)模栽培單一作物 復(fù)合經(jīng)營(yíng)復(fù)合經(jīng)營(yíng)-一農(nóng)場(chǎng)栽培多種作物或飼養(yǎng)一農(nóng)場(chǎng)栽培多種作物或飼養(yǎng) 多種家畜多種家畜 結(jié)果：連作障害；地力低下結(jié)果：連作障害；地力低下 -有機(jī)農(nóng)業(yè)的再認(rèn)識(shí)有機(jī)農(nóng)業(yè)的再認(rèn)識(shí)涉及到農(nóng)村生態(tài)環(huán)境涉及到農(nóng)村生態(tài)環(huán)境l農(nóng)村生活垃圾和污水未經(jīng)處理隨意排放，導(dǎo)致農(nóng)村生活垃圾和污水未經(jīng)處理隨意排放，導(dǎo)致農(nóng)村環(huán)境衛(wèi)生狀況惡化。我國(guó)農(nóng)村每天產(chǎn)生的生農(nóng)村環(huán)

7、境衛(wèi)生狀況惡化。我國(guó)農(nóng)村每天產(chǎn)生的生活垃圾達(dá)活垃圾達(dá)100多萬(wàn)噸，大部分未經(jīng)處理，成為蚊多萬(wàn)噸，大部分未經(jīng)處理，成為蚊蠅孳生地和地表水、地下水的重要污染源。蠅孳生地和地表水、地下水的重要污染源。 l畜禽糞便造成的污染問(wèn)題日益突出。我國(guó)豬、畜禽糞便造成的污染問(wèn)題日益突出。我國(guó)豬、牛、雞三大類(lèi)畜禽糞便年排放化學(xué)需氧量（牛、雞三大類(lèi)畜禽糞便年排放化學(xué)需氧量（COD）6900多萬(wàn)噸，是全國(guó)工業(yè)和生活污水多萬(wàn)噸，是全國(guó)工業(yè)和生活污水COD的的5倍以倍以上，成為首要污染源。上，成為首要污染源。 這就是在西安,就是在這個(gè)地方有人花了30多萬(wàn)吃了一頓飯 1616營(yíng)養(yǎng)元素過(guò)剩的癥狀營(yíng)養(yǎng)元素過(guò)剩的癥狀 氮氮葉色濃

8、綠，葉片大而柔軟，少花葉色濃綠，葉片大而柔軟，少花, ,徒長(zhǎng)徒長(zhǎng) 磷磷易引起鋅及銅缺乏癥狀，易引起鐵缺乏癥狀，下部葉出現(xiàn)紅斑易引起鋅及銅缺乏癥狀，易引起鐵缺乏癥狀，下部葉出現(xiàn)紅斑鉀鉀易造成鈣及鎂缺乏癥狀，葉尖焦枯易造成鈣及鎂缺乏癥狀，葉尖焦枯 鈣鈣土壤易成中性或堿性，引起微量元素不足土壤易成中性或堿性，引起微量元素不足( (鐵鐵, ,錳錳, ,鋅鋅) )，葉肉顏，葉肉顏 色變淡，葉尖紅色斑點(diǎn)或條紋斑出現(xiàn)色變淡，葉尖紅色斑點(diǎn)或條紋斑出現(xiàn) 鎂鎂葉尖萎凋，葉片組織色澤葉尖處淡色，葉基部色澤正常葉尖萎凋，葉片組織色澤葉尖處淡色，葉基部色澤正常 硫硫鹽害，葉緣焦枯鹽害，葉緣焦枯 鐵鐵易引起缺錳癥易引起缺

9、錳癥 硼硼先葉尖，葉緣黃化后，全葉黃化，并落葉，由成熟葉開(kāi)始產(chǎn)生先葉尖，葉緣黃化后，全葉黃化，并落葉，由成熟葉開(kāi)始產(chǎn)生 病癥病癥 鋅鋅葉尖及葉緣色澤較淡隨后壞疽，葉尖有水浸狀小點(diǎn)葉尖及葉緣色澤較淡隨后壞疽，葉尖有水浸狀小點(diǎn) 錳錳異常性落葉異常性落葉 銅銅葉肉組織色澤較淡呈條紋狀葉肉組織色澤較淡呈條紋狀 營(yíng)養(yǎng)元素缺乏的外觀特征營(yíng)養(yǎng)元素缺乏的外觀特征 氮氮生長(zhǎng)勢(shì)差，全株黃化，葉片呈淡綠，老葉變黃，干枯及脫落生長(zhǎng)勢(shì)差，全株黃化，葉片呈淡綠，老葉變黃，干枯及脫落 磷磷葉片暗綠色，下部葉片后期出現(xiàn)紅色斑點(diǎn)或紫色斑點(diǎn)，并壞疽葉片暗綠色，下部葉片后期出現(xiàn)紅色斑點(diǎn)或紫色斑點(diǎn)，并壞疽 -鉀鉀老葉生斑點(diǎn)（白色或黃

10、色），斑點(diǎn)后期呈現(xiàn)壞疽老葉生斑點(diǎn)（白色或黃色），斑點(diǎn)后期呈現(xiàn)壞疽鈣鈣新葉葉緣波浪狀，新葉葉緣變紅黃新葉葉緣波浪狀，新葉葉緣變紅黃鎂鎂老葉黃化，初期由葉肉細(xì)胞變黃，葉緣仍保持綠色，嚴(yán)重時(shí)黃化老葉黃化，初期由葉肉細(xì)胞變黃，葉緣仍保持綠色，嚴(yán)重時(shí)黃化 部位轉(zhuǎn)壞疽，落葉部位轉(zhuǎn)壞疽，落葉 硫硫新葉呈淡黃色，葉型不變新葉呈淡黃色，葉型不變 ，全柱變黃，全柱變黃鐵鐵幼葉黃化，老葉綠色幼葉黃化，老葉綠色 ，葉片淡黃，不出現(xiàn)壞疽或壞死，葉片淡黃，不出現(xiàn)壞疽或壞死 硼硼新葉枯萎并陸續(xù)生長(zhǎng)新芽又枯萎新葉枯萎并陸續(xù)生長(zhǎng)新芽又枯萎 ，節(jié)間縮短，葉柄表皮有橫裂，節(jié)間縮短，葉柄表皮有橫裂 紋紋 ，表皮龜裂呈橫紋，維管束曲折

11、或橫斷裂，表皮龜裂呈橫紋，維管束曲折或橫斷裂 鋅鋅小葉小葉,嵌紋或脈緣，根生長(zhǎng)不良，葉片黃化，壞疽嵌紋或脈緣，根生長(zhǎng)不良，葉片黃化，壞疽 錳錳葉片黃化，淡綠或灰白條紋，幼葉黃化，嚴(yán)重時(shí)有壞疽現(xiàn)象葉片黃化，淡綠或灰白條紋，幼葉黃化，嚴(yán)重時(shí)有壞疽現(xiàn)象 銅銅葉片尖端凋萎，葉片彎曲呈杯狀葉片尖端凋萎，葉片彎曲呈杯狀 鉬鉬老葉色澤變淡，黃化，全株色澤變黃，落葉老葉色澤變淡，黃化，全株色澤變黃，落葉個(gè)性個(gè)性: 不同植物以及同一植物的不同生不同植物以及同一植物的不同生 育期所需養(yǎng)分不同育期所需養(yǎng)分不同 如水稻需如水稻需Si，豆科植物需，豆科植物需Co，塊莖、，塊莖、塊根類(lèi)植物需塊根類(lèi)植物需K。豆科植物需。豆

12、科植物需N少。棉、少。棉、麻需麻需Na。油菜、糖用甜菜需。油菜、糖用甜菜需B等。等。共性共性: 所有植物生長(zhǎng)發(fā)育必需所有植物生長(zhǎng)發(fā)育必需16種元素種元素水稻、小麥等禾谷類(lèi)作含水稻、小麥等禾谷類(lèi)作含Si多多 馬鈴薯、甘薯含馬鈴薯、甘薯含K多多 豆科作物含豆科作物含NN多多（2）有益元素的種類(lèi)和功能）有益元素的種類(lèi)和功能元素名稱(chēng)元素名稱(chēng) 主要生理功能主要生理功能 主要受益植物主要受益植物 硅硅增強(qiáng)植物的硬度增強(qiáng)植物的硬度 禾本科植物禾本科植物 (如水稻、小麥、大麥如水稻、小麥、大麥) 鈷鈷維生素維生素B12合成合成 豆科固氮植物豆科固氮植物調(diào)節(jié)酶或激素活性調(diào)節(jié)酶或激素活性(必需必需) 鈉鈉參與參與

13、C4或或CAM光合途徑光合途徑 C4代替鉀參與細(xì)胞滲透壓代替鉀參與細(xì)胞滲透壓植物植物(如甜菜等如甜菜等)調(diào)節(jié)、部分酶激活調(diào)節(jié)、部分酶激活 鎳鎳豆科植物脲酶的組成豆科植物脲酶的組成 豆科植物豆科植物 鋁鋁（尚未明確）（尚未明確） 喜酸性植物喜酸性植物(如茶樹(shù)如茶樹(shù))2. 毒性較大的元素毒性較大的元素 如：如：I、Br、F、Al、Cr、Pb、Cd、Hg3. 植物的超積累吸收及其利用植物的超積累吸收及其利用 超積累植物超積累植物 植物修復(fù)植物修復(fù) 植物開(kāi)礦植物開(kāi)礦4. 植物營(yíng)養(yǎng)遺傳特性的差異植物營(yíng)養(yǎng)遺傳特性的差異不同種類(lèi)或同一種類(lèi)不同品種的植物：不同種類(lèi)或同一種類(lèi)不同品種的植物：（1）對(duì)元素的種類(lèi)和

14、數(shù)量需要不同）對(duì)元素的種類(lèi)和數(shù)量需要不同（2）對(duì)肥料的需要量不同）對(duì)肥料的需要量不同磷的臨界期在幼苗期；磷的臨界期在幼苗期；玉米氮素最大效率期在喇叭口到抽穗初期；玉米氮素最大效率期在喇叭口到抽穗初期； 小麥氮素最大效率期在拔節(jié)到抽穗期；小麥氮素最大效率期在拔節(jié)到抽穗期；棉花氮素最大效率期是在開(kāi)花結(jié)鈴期。棉花氮素最大效率期是在開(kāi)花結(jié)鈴期。 植物通過(guò)根系由土壤中吸收養(yǎng)分的整個(gè)時(shí)期植物通過(guò)根系由土壤中吸收養(yǎng)分的整個(gè)時(shí)期,就叫植物營(yíng)養(yǎng)期。就叫植物營(yíng)養(yǎng)期。 一般作物吸收三要素的規(guī)律是一般作物吸收三要素的規(guī)律是: 生長(zhǎng)初期吸收的數(shù)量和強(qiáng)度都較低生長(zhǎng)初期吸收的數(shù)量和強(qiáng)度都較低,隨著生隨著生長(zhǎng)期的推移長(zhǎng)期的推

15、移,對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收逐漸增加對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收逐漸增加,到成熟階段到成熟階段,又趨于減少。又趨于減少。植物營(yíng)養(yǎng)期植物營(yíng)養(yǎng)期:植物營(yíng)養(yǎng)階段性植物營(yíng)養(yǎng)階段性:植物營(yíng)養(yǎng)臨界期植物營(yíng)養(yǎng)臨界期: 是指營(yíng)養(yǎng)元素過(guò)多或過(guò)少或營(yíng)養(yǎng)元素間的不平衡是指營(yíng)養(yǎng)元素過(guò)多或過(guò)少或營(yíng)養(yǎng)元素間的不平衡,對(duì)于植物生長(zhǎng)發(fā)育起著對(duì)于植物生長(zhǎng)發(fā)育起著明顯不良的那段時(shí)間明顯不良的那段時(shí)間.二、植物不同生育期的營(yíng)養(yǎng)特性二、植物不同生育期的營(yíng)養(yǎng)特性生育期生育期營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期生殖生長(zhǎng)期生殖生長(zhǎng)期作物營(yíng)養(yǎng)期：植物根系從介質(zhì)中吸收養(yǎng)分的時(shí)期。作物營(yíng)養(yǎng)期：植物根系從介質(zhì)中吸收養(yǎng)分的時(shí)期。作物吸收養(yǎng)分的一般規(guī)律：作物吸收養(yǎng)分的一般規(guī)律：吸收速率

16、吸收速率生長(zhǎng)時(shí)間生長(zhǎng)時(shí)間水稻：水稻：在營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期適于在營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期適于NH4-N到生殖生長(zhǎng)期則適于到生殖生長(zhǎng)期則適于NO3-N煙草：煙草：則以則以NO3-N 較合適。不僅可提高產(chǎn)量較合適。不僅可提高產(chǎn)量,而且還可而且還可改善品質(zhì)，增強(qiáng)燃燒醒，而改善品質(zhì)，增強(qiáng)燃燒醒，而NH4-N可增強(qiáng)煙草的芳香可增強(qiáng)煙草的芳香化合物，所以化合物，所以NH4NO3是煙草適宜的氮肥品種是煙草適宜的氮肥品種花卉：花卉：硝酸鹽型硝酸鹽型:一串紅一串紅.百日草百日草.牽牛牽牛. 共存型共存型: 香石竹香石竹.秋海棠秋海棠.百合類(lèi)百合類(lèi)20-40%銨態(tài)氮銨態(tài)氮 共用型共用型: 唐菖蒲唐菖蒲肥料不同的形態(tài)肥料不同的形態(tài):缺乏缺

17、乏適宜適宜中毒中毒生長(zhǎng)生長(zhǎng)養(yǎng)分供應(yīng)與植物生長(zhǎng)的關(guān)系養(yǎng)分供應(yīng)與植物生長(zhǎng)的關(guān)系施肥量施肥量產(chǎn)量產(chǎn)量231收獲物產(chǎn)量和品質(zhì)效應(yīng)曲線示意圖收獲物產(chǎn)量和品質(zhì)效應(yīng)曲線示意圖 產(chǎn)量（干物質(zhì)重量） 品質(zhì)（糖、蛋白質(zhì)和礦物質(zhì)含量）有關(guān)科學(xué)施肥的幾個(gè)定律有關(guān)科學(xué)施肥的幾個(gè)定律養(yǎng)分歸還學(xué)說(shuō)養(yǎng)分歸還學(xué)說(shuō) 德國(guó)化學(xué)家李比西德國(guó)化學(xué)家李比西1840年提出年提出: 植物從土壤中吸收養(yǎng)分植物從土壤中吸收養(yǎng)分每年收獲必帶走某些每年收獲必帶走某些 物質(zhì)物質(zhì)使土壤貧瘠使土壤貧瘠如果不正確歸還帶走的物質(zhì)如果不正確歸還帶走的物質(zhì)土壤就要衰竭土壤就要衰竭要維持地力要維持地力必須歸還養(yǎng)分給土壤必須歸還養(yǎng)分給土壤Justus von Lie

18、big1803-1873作用：作用： 1、調(diào)節(jié)土壤和人類(lèi)之間的物質(zhì)交換，、調(diào)節(jié)土壤和人類(lèi)之間的物質(zhì)交換， 不以養(yǎng)分歸還為基礎(chǔ)的耕作是掠不以養(yǎng)分歸還為基礎(chǔ)的耕作是掠 奪性的耕作制度。奪性的耕作制度。 2、對(duì)當(dāng)時(shí)的化肥工業(yè)的興起和發(fā)展、對(duì)當(dāng)時(shí)的化肥工業(yè)的興起和發(fā)展 起到了巨大的推動(dòng)作用起到了巨大的推動(dòng)作用 評(píng)價(jià)：評(píng)價(jià)： 1、養(yǎng)分要?dú)w還，不是取走的都?xì)w還，、養(yǎng)分要?dú)w還，不是取走的都?xì)w還， 不缺的可不歸還。不缺的可不歸還。 2、歸還的數(shù)量，不是取多少歸還多、歸還的數(shù)量，不是取多少歸還多 少，而是歸還多于取走。因?yàn)榉噬?，而是歸還多于取走。因?yàn)榉?料利用率低，地力要提高。料利用率低，地力要提高。作物產(chǎn)量的

19、高低作物產(chǎn)量的高低受土壤中相對(duì)含受土壤中相對(duì)含量最低的養(yǎng)分所量最低的養(yǎng)分所制約。也就是說(shuō)，制約。也就是說(shuō)，決定作物產(chǎn)量的決定作物產(chǎn)量的是土壤中相對(duì)含是土壤中相對(duì)含量最少的養(yǎng)分。量最少的養(yǎng)分。最小養(yǎng)分律示意圖最小養(yǎng)分律示意圖最小養(yǎng)分律最小養(yǎng)分律（1843年）年）最小養(yǎng)分律示意圖最小養(yǎng)分律示意圖最小養(yǎng)分隨條件而變化的示意圖最小養(yǎng)分隨條件而變化的示意圖限制因子率限制因子率 1905年英國(guó)年英國(guó)Black man把最小養(yǎng)分律擴(kuò)大到把最小養(yǎng)分律擴(kuò)大到養(yǎng)分以外的生態(tài)因子，這就是限制因子律。養(yǎng)分以外的生態(tài)因子，這就是限制因子律。作物的產(chǎn)量受各種生態(tài)因子中最低因子的影作物的產(chǎn)量受各種生態(tài)因子中最低因子的影響，

20、任何一個(gè)生態(tài)因子不足，都可成為影響響，任何一個(gè)生態(tài)因子不足，都可成為影響作物生長(zhǎng)的限制因子。作物生長(zhǎng)的限制因子。 意義：意義： 幫我們發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)上限制作物生長(zhǎng)的主要矛幫我們發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)上限制作物生長(zhǎng)的主要矛 盾。盾。 木桶效應(yīng)木桶效應(yīng)報(bào)酬遞減律德國(guó)的農(nóng)業(yè)化學(xué)家米采利希德國(guó)的農(nóng)業(yè)化學(xué)家米采利希 （ E.A.Mitscherlich 1909）等人通過(guò)燕麥?zhǔn)┯昧追试囼?yàn)證明：等人通過(guò)燕麥?zhǔn)┯昧追试囼?yàn)證明： 在其它技術(shù)相對(duì)穩(wěn)定的前提下，隨著施磷量在其它技術(shù)相對(duì)穩(wěn)定的前提下，隨著施磷量的漸次增加，燕麥的干物質(zhì)量也隨之增加，但干的漸次增加，燕麥的干物質(zhì)量也隨之增加，但干物質(zhì)的增產(chǎn)量卻隨施肥磷量的增加而呈遞減趨勢(shì)

21、，物質(zhì)的增產(chǎn)量卻隨施肥磷量的增加而呈遞減趨勢(shì)，這與報(bào)酬遞減律相一致。這與報(bào)酬遞減律相一致。 增加一個(gè)單位某一生長(zhǎng)因素（其它生長(zhǎng)因素增加一個(gè)單位某一生長(zhǎng)因素（其它生長(zhǎng)因素恒定時(shí)）所引起的作物產(chǎn)量增長(zhǎng)率與該因素所能恒定時(shí)）所引起的作物產(chǎn)量增長(zhǎng)率與該因素所能達(dá)到的最高產(chǎn)量和現(xiàn)有產(chǎn)量之差成正比。達(dá)到的最高產(chǎn)量和現(xiàn)有產(chǎn)量之差成正比。 英國(guó)洛桑試驗(yàn)站英國(guó)洛桑試驗(yàn)站魯茨魯茨(Lawes)一、計(jì)量施肥一、計(jì)量施肥 計(jì)量施肥是根據(jù)作物的需肥規(guī)律，土計(jì)量施肥是根據(jù)作物的需肥規(guī)律，土壤供肥特性與肥料效應(yīng)，在產(chǎn)前提出壤供肥特性與肥料效應(yīng)，在產(chǎn)前提出氮、磷、鉀和微肥的適宜用量和比例氮、磷、鉀和微肥的適宜用量和比例及其相

22、應(yīng)的施肥技術(shù)。及其相應(yīng)的施肥技術(shù)。 我國(guó)推行的計(jì)量施肥方法很多，有養(yǎng)我國(guó)推行的計(jì)量施肥方法很多，有養(yǎng)分平衡法，土壤肥力指標(biāo)法和肥料效分平衡法，土壤肥力指標(biāo)法和肥料效應(yīng)函數(shù)法等。應(yīng)函數(shù)法等。20042004年年6 6月月9 9日，日，溫家寶總理在湖溫家寶總理在湖北省枝江市安福北省枝江市安福寺鎮(zhèn)聽(tīng)取了村民寺鎮(zhèn)聽(tīng)取了村民曾祥華急需測(cè)土曾祥華急需測(cè)土施肥的要求。農(nóng)施肥的要求。農(nóng)業(yè)部快速反應(yīng)并業(yè)部快速反應(yīng)并提出全面大力推提出全面大力推廣測(cè)土配方施肥廣測(cè)土配方施肥的建議，從而拉的建議，從而拉開(kāi)了我國(guó)新一輪開(kāi)了我國(guó)新一輪測(cè)土配方施肥推測(cè)土配方施肥推廣的序幕。廣的序幕。n測(cè)土配方施肥 （soil testin

23、g and formulated fertilization）是以肥料田間試驗(yàn)、土壤測(cè)試為基礎(chǔ)，根據(jù)作物需肥規(guī)律、土壤供肥性能和肥料效應(yīng)，在合理施用有機(jī)肥料的基礎(chǔ)上，提出氮、磷、鉀及中、微量元素等肥料的施用品種、數(shù)量、施肥時(shí)期和施用方法。實(shí)現(xiàn)“增產(chǎn)、增收、環(huán)?！?等目標(biāo)?；厩闆r基本情況 2005 2005年國(guó)家投年國(guó)家投入 資 金入 資 金 2 2億元，建億元，建立立 2 0 02 0 0 個(gè)個(gè)測(cè)土施肥測(cè)土施肥項(xiàng)目縣。項(xiàng)目縣。 2 0 0 6 2 0 0 6年 國(guó) 家 投年 國(guó) 家 投入資金入資金5 5億億元 ， 新 建元 ， 新 建項(xiàng)目縣項(xiàng)目縣400400個(gè) ， 項(xiàng) 目個(gè) ， 項(xiàng) 目縣 總

24、 數(shù) 達(dá)縣 總 數(shù) 達(dá)到到 6 0 06 0 0 個(gè)個(gè) 2 0 0 7 2 0 0 7年 國(guó) 家 投年 國(guó) 家 投入資金入資金9 9億億元 ， 新 建元 ， 新 建項(xiàng)目縣項(xiàng)目縣600600個(gè) ， 項(xiàng) 目個(gè) ， 項(xiàng) 目縣 總 數(shù) 達(dá)縣 總 數(shù) 達(dá)到到12001200個(gè)個(gè) 2008 2008年年國(guó)家投入資國(guó)家投入資金金11.511.5億元，億元，新建項(xiàng)目縣新建項(xiàng)目縣600600多個(gè)，多個(gè)，項(xiàng)目縣總數(shù)項(xiàng)目縣總數(shù)達(dá)到達(dá)到18001800多多個(gè)。個(gè)。取得的成效增產(chǎn)增收2006年年2007年年 免費(fèi)為近免費(fèi)為近80008000萬(wàn)農(nóng)萬(wàn)農(nóng)戶(hù)提供了測(cè)土配方施戶(hù)提供了測(cè)土配方施肥服務(wù)，減少不合理肥服務(wù)，減少不合理

25、施肥施肥240240萬(wàn)噸萬(wàn)噸( (實(shí)物量實(shí)物量) )，提高了肥料利用率提高了肥料利用率, ,平均每畝增收節(jié)支平均每畝增收節(jié)支2525元，節(jié)本增效元，節(jié)本增效120120多多億元。億元。2005年年 免費(fèi)為免費(fèi)為40004000多萬(wàn)多萬(wàn)農(nóng)戶(hù)提供測(cè)土配方農(nóng)戶(hù)提供測(cè)土配方施肥服務(wù)，推廣測(cè)施肥服務(wù)，推廣測(cè)土配方施肥面積土配方施肥面積2.62.6億畝，減少不合理億畝，減少不合理用肥用肥5050萬(wàn)噸（折純，萬(wàn)噸（折純，下同）左右，畝均下同）左右，畝均節(jié)本增效節(jié)本增效2525元以上元以上 免費(fèi)為免費(fèi)為1 1億以上億以上農(nóng)戶(hù)提供測(cè)土配方農(nóng)戶(hù)提供測(cè)土配方施肥服務(wù)，推廣測(cè)施肥服務(wù)，推廣測(cè)土配方施肥面積土配方施肥面

26、積6.46.4億畝。肥料利億畝。肥料利用率提高用率提高3 3個(gè)百分個(gè)百分點(diǎn)以上，畝節(jié)本增點(diǎn)以上，畝節(jié)本增效效2525元以上元以上測(cè)土配方施肥實(shí)施情況項(xiàng)目項(xiàng)目2005年年2006年年2007年年2008年年資金（億元）資金（億元）25911.5項(xiàng)目縣（個(gè)數(shù)）項(xiàng)目縣（個(gè)數(shù)）20060012001861推廣面積（億畝）推廣面積（億畝）2.66.49覆蓋作物覆蓋作物糧食作物糧食作物糧食、糧食、經(jīng)濟(jì)作物經(jīng)濟(jì)作物糧食、經(jīng)糧食、經(jīng)濟(jì)作物濟(jì)作物糧食、經(jīng)濟(jì)、糧食、經(jīng)濟(jì)、園藝作物園藝作物養(yǎng)分平衡法養(yǎng)分平衡法 養(yǎng)分平衡法是以作物與土壤之間養(yǎng)分供求養(yǎng)分平衡法是以作物與土壤之間養(yǎng)分供求平衡為目的，根據(jù)作物需肥量與土壤供

27、肥之差，平衡為目的，根據(jù)作物需肥量與土壤供肥之差，求得實(shí)現(xiàn)計(jì)劃產(chǎn)量所需肥料量。計(jì)算公式為：求得實(shí)現(xiàn)計(jì)劃產(chǎn)量所需肥料量。計(jì)算公式為： 計(jì)劃產(chǎn)量所需養(yǎng)分量計(jì)劃產(chǎn)量所需養(yǎng)分量（Kg/畝）畝）土壤供肥量土壤供肥量（Kg/畝）畝）施肥量施肥量（Kg/畝）畝） 肥料養(yǎng)分含量肥料養(yǎng)分含量（）（）肥料利用率肥料利用率（）（）（一）農(nóng)作物需肥量（一）農(nóng)作物需肥量 作物需肥料可通過(guò)分析常見(jiàn)成熟農(nóng)作物需肥料可通過(guò)分析常見(jiàn)成熟農(nóng)作物植株的養(yǎng)分含量而獲得。作物植株的養(yǎng)分含量而獲得。 常見(jiàn)作物常見(jiàn)作物 百公斤經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量所需養(yǎng)分百公斤經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量所需養(yǎng)分Kg 作物作物 收獲物收獲物 N P2O5 K2O 水稻水稻 籽粒籽粒 2.

28、1-2.4 0.9-1.3 2.1-3.3 冬小麥冬小麥 籽粒籽粒 3.0 1.25 2.50 春小麥春小麥 籽粒籽粒 3.0 1.0 2.50 玉米玉米 籽粒籽粒 2.57 0.86 2.14 甘薯甘薯 鮮塊根鮮塊根 0.35 0.18 0.55 馬鈴薯馬鈴薯 鮮塊根鮮塊根 0.50 0.20 1.06 大豆大豆 豆粒豆粒 3.09 0.86 2.86土壤供肥量土壤供肥量 1、田間試驗(yàn)法、田間試驗(yàn)法 在有代表性地塊上進(jìn)行缺乏施該元素肥料的田在有代表性地塊上進(jìn)行缺乏施該元素肥料的田 間小區(qū)，如：間小區(qū)，如： 施肥施肥 PK NK NP 玉米產(chǎn)量玉米產(chǎn)量Kg/畝畝 380 420 450則該土壤

29、則該土壤 供氮量為：供氮量為：（380/100）2.759.77Kg/畝畝 供磷量為：供磷量為：（420/100）0.863.61Kg/畝畝 供鉀量為：供鉀量為：（450/100）2.149.63Kg/畝畝2、測(cè)土法、測(cè)土法 利用化學(xué)法測(cè)定，并利用土壤養(yǎng)分利用利用化學(xué)法測(cè)定，并利用土壤養(yǎng)分利用 系數(shù)進(jìn)行校正。系數(shù)進(jìn)行校正。 土壤有效養(yǎng)分校正系數(shù)土壤有效養(yǎng)分校正系數(shù)（）（） 100 缺素區(qū)作物吸收養(yǎng)分量缺素區(qū)作物吸收養(yǎng)分量（Kg/畝）畝）土壤養(yǎng)分測(cè)定值土壤養(yǎng)分測(cè)定值（mg/Kg）肥料利用率肥料利用率 可利用田間差減法求得：可利用田間差減法求得：肥料利用率肥料利用率（）（） 100 a：施肥區(qū)農(nóng)作

30、物吸收養(yǎng)分量：施肥區(qū)農(nóng)作物吸收養(yǎng)分量（Kg/畝）畝） b：不施肥區(qū)農(nóng)作物吸收養(yǎng)分量：不施肥區(qū)農(nóng)作物吸收養(yǎng)分量（Kg/畝）畝） c：肥料施用量：肥料施用量（Kg/畝）畝） d：肥料中養(yǎng)分含量：肥料中養(yǎng)分含量（）（）cdab肥料中養(yǎng)分含量肥料中養(yǎng)分含量 肥料中的養(yǎng)分是一個(gè)重要參數(shù)，肥料中的養(yǎng)分是一個(gè)重要參數(shù)，各成品化肥在包裝袋上一般有注明。各成品化肥在包裝袋上一般有注明。 常用化肥可查表，否則需進(jìn)行化常用化肥可查表，否則需進(jìn)行化學(xué)測(cè)定。學(xué)測(cè)定。 計(jì)劃產(chǎn)量指標(biāo)計(jì)劃產(chǎn)量指標(biāo)1、以地定產(chǎn)、以地定產(chǎn) 農(nóng)作物對(duì)土壤肥力的依存率農(nóng)作物對(duì)土壤肥力的依存率（）（） 100 無(wú)肥區(qū)農(nóng)作物產(chǎn)量無(wú)肥區(qū)農(nóng)作物產(chǎn)量 完全肥

31、區(qū)農(nóng)作物產(chǎn)量完全肥區(qū)農(nóng)作物產(chǎn)量 x/y(%)18.290.126x (n28) 70 r0.8507 依依 60存存率率 50 40 200 300 400 500 無(wú)肥區(qū)玉米產(chǎn)量無(wú)肥區(qū)玉米產(chǎn)量 公斤公斤/畝畝2、以產(chǎn)定產(chǎn)、以產(chǎn)定產(chǎn) 以前三年的平均產(chǎn)量以前三年的平均產(chǎn)量15肥料效應(yīng)函數(shù)法肥料效應(yīng)函數(shù)法 肥料施用量和作物產(chǎn)量之間的關(guān)系式稱(chēng)為肥料施用量和作物產(chǎn)量之間的關(guān)系式稱(chēng)為肥料效應(yīng)函數(shù)。肥料效應(yīng)函數(shù)。 設(shè)計(jì)一元或多元肥料施用量或配比方案機(jī)設(shè)計(jì)一元或多元肥料施用量或配比方案機(jī)械田間試驗(yàn)。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果配置在該條件下械田間試驗(yàn)。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果配置在該條件下的施肥量與產(chǎn)量關(guān)系的回歸方程，并根據(jù)這的施肥量

32、與產(chǎn)量關(guān)系的回歸方程，并根據(jù)這個(gè)方程式計(jì)算出最高產(chǎn)量的施肥量，經(jīng)濟(jì)最個(gè)方程式計(jì)算出最高產(chǎn)量的施肥量，經(jīng)濟(jì)最佳施肥量，經(jīng)濟(jì)合理施肥量等。佳施肥量，經(jīng)濟(jì)合理施肥量等。一元二次肥料效應(yīng)函數(shù)及一般模式一元二次肥料效應(yīng)函數(shù)及一般模式 其數(shù)學(xué)模型為：其數(shù)學(xué)模型為：b0b1xb2x2 式中，式中，x為自變量表示肥料施用量；為自變量表示肥料施用量；y為因變?yōu)橐蜃兞勘硎痉柿嫌昧繛榱勘硎痉柿嫌昧繛閤時(shí)的產(chǎn)量；時(shí)的產(chǎn)量； b0為常數(shù)項(xiàng)，表示不施肥時(shí)的產(chǎn)量；為常數(shù)項(xiàng)，表示不施肥時(shí)的產(chǎn)量；b1為一次為一次項(xiàng)系數(shù)；項(xiàng)系數(shù)；b2為二次項(xiàng)系數(shù)。為二次項(xiàng)系數(shù)。 b20 肥料效應(yīng)函數(shù)呈直線型肥料效應(yīng)函數(shù)呈直線型 b20 肥料效應(yīng)

33、函數(shù)呈遞增型肥料效應(yīng)函數(shù)呈遞增型 b20 肥料效應(yīng)函數(shù)呈遞減型肥料效應(yīng)函數(shù)呈遞減型一元肥料試驗(yàn)方案及效應(yīng)函數(shù)的一元肥料試驗(yàn)方案及效應(yīng)函數(shù)的簡(jiǎn)單配量簡(jiǎn)單配量 以四水平試驗(yàn)方案為例：以四水平試驗(yàn)方案為例： 施用量為：施用量為： 0 d 2d 3d d代表施肥處理代表施肥處理 施肥水平為：施肥水平為： 0 6 12 18 d6 產(chǎn)量為：產(chǎn)量為： y1 y2 y3 y4配置回歸方程：配置回歸方程：b0b1xb2x2b01/20【19 y13（y2y3）y4】b11/20d（21 y113 y217 y39 y4）b21/4d2（y1 y2 y3 y4）第一階段第一階段第二階段第二階段第三階段第三階段總產(chǎn)量總產(chǎn)量 C 轉(zhuǎn)向點(diǎn) 邊際產(chǎn)量平均增產(chǎn)量平均增產(chǎn)量Y產(chǎn)產(chǎn)量量施肥量施肥量 Xyo經(jīng)濟(jì)最佳